本發明屬于紡織用助劑制備技術領域，具體涉及一種織物用阻燃涂層膠及其制備方法。
背景技術：
織物涂層是織物與高分子聚合物的復合，復合后紡織品的性能發生明顯的變化，它不僅保留織物原有的功能，更增加了覆蓋層的功能，織物涂層技術給紡織業制造功能性織物提供了更多的可能性，大大拓寬了紡織品的用途，應用領域也越來越廣。織物阻燃涂層是近年來發展最快、最廣泛的一種紡織后整理技術，這一整理技術實質上就是用粘合劑將阻燃劑成分粘附于紡織品表面，從而實現紡織品的整體阻燃效果。經阻燃涂層膠整理后的織物不僅具有阻燃的特殊性能，還具有防水透氣的性能和豐滿柔軟的手感。
隨著人們生活水平的提高，對阻燃織物的要求也越來越高，傳統的織物阻燃涂層膠大量使用含鹵阻燃劑，而含鹵阻燃劑在高溫環境下會分解出大量有毒有害煙氣，易對環境和人體健康造成危害，因此，已逐步限制其使用。目前，環保磷氮類阻燃劑得到廣泛應用，其中聚磷酸銨是使用最為廣泛的磷氮類阻燃劑，其阻燃效果主要來自于磷氮協同效應，它具有阻燃性好、分散性好、化學穩定性高及毒性低等特點，但作為一種粉體填料應用于織物中，其自身較強的吸濕作用會導致織物阻燃性能及耐洗性能下降。
為解決聚磷酸銨吸濕性問題，普遍采取微膠囊包覆等方法，再將其應用于織物阻燃涂層膠中，如專利申請號cn201310160555.8公開了“用于紡織品的阻燃涂層膠及其制備方法”，其通過將結晶ⅱ型聚磷酸銨包覆制造微膠囊化的聚磷酸銨阻燃劑以減少聚磷酸銨的吸濕性能，而后將包覆好的聚磷酸銨與溶劑型涂層膠、環狀磷酸酯、三氧化二銻復配制成阻燃涂層膠用于純棉帆布涂層，整理后織物具有阻燃效果。此種方法制得的阻燃涂層膠需要先對聚磷酸銨包覆，再復配其他原料制得最終產品，該方法生產工藝流程長、成本較高，同時采用溶劑型涂層膠不環保，并且使用該方法整理后的織物不具備除阻燃性能以外的其他性能。
又如2007年第12期《印染助劑》發表的“硅氧烷包覆聚磷酸銨協同阻燃劑的制備及在涂層劑中的應用”，其為改善聚磷酸銨吸濕性及阻燃涂層織物中存在的“霜化”等問題，采用溶膠-凝膠法對結晶ⅱ型聚磷酸銨表面包覆聚硅氧烷，并將包覆后的阻燃劑與水性聚氨酯復配整理織物。整理后織物具備阻燃、抗滲水性能，但該涂層膠并不是發泡膠，整理后織物不透氣，僅能應用于滌綸織物，且該方法生產工藝流程長，此外，整理后的織物不具備除阻燃、抗滲水性能以外的其他性能。
從上述專利技術和相關報道可以看出，現有織物阻燃涂層膠主要成分為聚磷酸銨，具有較強吸濕性，會導致織物阻燃和耐洗性下降，而采用包覆處理方法雖能改善聚磷酸銨吸濕性問題，但處理后的產品性能單一，同時使用該產品整理后的織物不再具備除阻燃、抗滲水性能以外的其它性能，因此，亟待開發一種阻燃、耐洗性能好，防水透濕效果理想，且功能多元化的織物用阻燃涂層膠。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題：針對傳統織物阻燃涂層膠主要成分為聚磷酸銨，具有較強吸濕性，耐洗性能差，而采用包覆處理后，產品性能單一，整理后的織物不再具備除阻燃、抗滲水性能以外其它性能的缺陷，提供了一種織物用阻燃涂層膠及其制備方法。
為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
一種織物用阻燃涂層膠，是由以下重量份數的原料組成：8～15份改性納米水滑石，80～100份改性水性聚氨酯乳液，30～50份無水乙醇，20～30份水，1～3份分散劑，1～3份潤濕劑，1～3份增稠劑；
所述的織物用阻燃涂層膠具體制備步驟如下：
（1）改性納米水滑石：按重量份數計，在反應釜中依次加入60～80份環氧樹脂，20～30份稀釋劑，15～30份納米水滑石，恒溫攪拌反應4～8h，待自然冷卻至室溫，出料，得改性納米水滑石；
（2）改性水性聚氨酯乳液：將水性聚氨酯乳液與環氧樹脂e-44按質量比為15：1～40：1加入反應釜中，恒溫攪拌反應45～60min，再加入水性聚氨酯乳液質量0.8～1.2%的咪唑，繼續恒溫攪拌反應2～3h，待自然冷卻至室溫，滴加三乙胺調節ph至中性，隨后高速攪拌分散20～40min，得改性水性聚氨酯乳液；
（3）織物用阻燃涂層膠：將改性納米水滑石、無水乙醇、水、分散劑、潤濕劑和增稠劑恒溫攪拌混合30～45min，再加入改性水性聚氨酯乳液，高速恒溫攪拌1～3h，再于離心機中進行剪切，出料，即得織物用阻燃涂層膠。
所述的分散劑為聚乙二醇2000、三聚磷酸鈉和聚丙烯酸鈉中的一種或兩種。
所述的潤濕劑為大豆卵磷脂、聚天冬氨酸或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種。
所述的增稠劑為羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙二醇200、瓜爾膠和氣相白炭黑中的一種或兩種。
所述的納米水滑石還可以是預處理納米水滑石，預處理方法如下：按質量比為1：80～1：100將納米水滑石與質量分數為3～5%聚乙烯醇溶液混合，恒溫攪拌反應25～50min后，再加入納米水滑石質量0.8～1.2倍的十二烷基苯磺酸鈉，繼續恒溫高速攪拌反應3～5h，再經抽濾、洗滌和干燥，得預處理納米水滑石。
所述的環氧樹脂為環氧樹脂e-44，環氧樹脂e-42或環氧樹脂e-51中的一種。
所述的稀釋劑為丙酮、聚丙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚和芐基縮水甘油醚中的一種或兩種。
所述的水性聚氨酯乳液為陰離子型水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯乳液固含量為40～50%，所述水性聚氨酯乳液ph為6.0～6.4。
所述的咪唑為1-正丁基咪唑、n-丙基咪唑、n-乙酰基咪唑或4-硝基咪唑中的一種。
本發明的有益效果是：
（1）本發明首先將水滑石用十二烷基苯磺酸鈉和聚乙烯醇預處理，一方面可使水滑石表面有機化，納米級的水滑石表面能大，且表面有羥基等活性基團，因此其表面結構很不穩定，極易發生團聚，表面有機化后，可有效避免納米水滑石的團聚發生，使其穩定分散，另一方面，預處理后的水滑石層間距拓寬，有利于環氧樹脂改性時，充分進入水滑石內部結構中；（2）本發明通過利用環氧樹脂改性納米水滑石，提高納米水滑石與改性水性聚氨酯乳液的界面相容性，從而提高產品的分散穩定性，避免乳液在儲存過程中出現沉淀分層現象，同時，環氧樹脂改性后的納米水滑石在使用過程中，納米水滑石表面的活性基團可促進環氧樹脂的固化反應，有利于產品在織物表面的涂覆固化，所形成的涂層膠在受熱過程中，水滑石受熱分解，吸收大量的熱，能降低燃燒體系的溫度，同時分解釋放的水和二氧化碳等氣體能稀釋、阻隔可燃性氣體，分解后的產物為堿性多孔金屬氧化物，熔點高，比表面積大，能吸附有害氣體特別是酸性氣體，因而具有阻燃、抑煙雙重功能；（3）本發明通過添加水性聚氨酯膨脹體系與水滑石的阻燃功效配合，通過環氧樹脂對水性聚氨酯改性，環氧樹脂本身剛性好，粘結及熱穩定性優異，環氧樹脂的加入可有效增加水性聚氨酯的分子量，提高其耐洗性能，再配合咪唑對水性聚氨酯進行封端處理，可有效提高其儲存穩定性，將本發明所得產品應用于織物阻燃整理，可獲得集阻燃、抑煙、防水透濕和耐水洗于一體的多功能涂層織物。
具體實施方式
按質量比為1：80～1：100將納米水滑石與質量分數為3～5%聚乙烯醇溶液混合，于溫度為75～80℃，轉速為400～600r/min條件下，恒溫攪拌反應25～50min后，再加入納米水滑石質量0.8～1.2倍的十二烷基苯磺酸鈉，并將攪拌轉速提升至1000～1200r/min，高速攪拌反應3～5h，再經抽濾、洗滌和干燥，得預處理納米水滑石，按重量份數計，在反應釜中依次加入60～80份環氧樹脂，20～30份稀釋劑，15～30份預處理納米水滑石，于溫度為60～80℃，轉速為300～500r/min條件下，恒溫攪拌反應4～8h，待自然冷卻至室溫，出料，得改性納米水滑石，再將水性聚氨酯乳液與環氧樹脂e-44按質量比為15：1～40：1加入反應釜中，于溫度為75～85℃，轉速為600～800r/min條件下，恒溫攪拌反應45～60min，再加入水性聚氨酯乳液質量0.8～1.2%的咪唑，繼續恒溫攪拌反應2～3h，待自然冷卻至室溫，滴加三乙胺調節ph至中性，隨后于轉速為1200～1500r/min條件下，高速攪拌分散20～40min，得改性水性聚氨酯乳液，再按重量份數計，依次取8～15份改性納米水滑石，80～100份改性水性聚氨酯乳液，30～50份無水乙醇，20～30份水，1～3份分散劑，1～3份潤濕劑，1～3份增稠劑，將改性納米水滑石、無水乙醇、水、分散劑、潤濕劑和增稠劑恒溫攪拌混合30～45min，再加入改性水性聚氨酯乳液，高速恒溫攪拌1～3h，再于離心機中進行剪切，出料，即得織物用阻燃涂層膠。所述的分散劑為聚乙二醇2000、三聚磷酸鈉和聚丙烯酸鈉中的一種或兩種。所述的潤濕劑為大豆卵磷脂、聚天冬氨酸或脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種。所述的增稠劑為羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙二醇200、瓜爾膠和氣相白炭黑中的一種或兩種。所述的環氧樹脂為環氧樹脂e-44，環氧樹脂e-42或環氧樹脂e-51中的一種。所述的稀釋劑為丙酮、聚丙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚和芐基縮水甘油醚中的一種或兩種。所述的水性聚氨酯乳液為陰離子型水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯乳液固含量為40～50%，所述水性聚氨酯乳液ph為6.0～6.4。所述的咪唑為1-正丁基咪唑、n-丙基咪唑、n-乙酰基咪唑或4-硝基咪唑中的一種。
實例1
按重量份數計，在反應釜中依次加入60份環氧樹脂e-44，20份丙酮，15份納米水滑石，于溫度為60℃，轉速為300r/min條件下，恒溫攪拌反應4h，待自然冷卻至室溫，出料，得改性納米水滑石，再將水性聚氨酯乳液與環氧樹脂e-44按質量比為15：1加入反應釜中，于溫度為75℃，轉速為600r/min條件下，恒溫攪拌反應45min，再加入水性聚氨酯乳液質量0.8%的1-正丁基咪唑，繼續恒溫攪拌反應2h，待自然冷卻至室溫，滴加三乙胺調節ph至中性，隨后于轉速為1200r/min條件下，高速攪拌分散20min，得改性水性聚氨酯乳液，再按重量份數計，依次取8份改性納米水滑石，80份改性水性聚氨酯乳液，30份無水乙醇，20份水，1份聚乙二醇2000，1份大豆卵磷脂，1份羧甲基纖維素，將改性納米水滑石、無水乙醇、水、分散劑、潤濕劑和增稠劑恒溫攪拌混合30min，再加入改性水性聚氨酯乳液，高速恒溫攪拌1h，再于離心機中進行剪切，出料，即得織物用阻燃涂層膠。所述的水性聚氨酯乳液為陰離子型水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯乳液固含量為40%，所述水性聚氨酯乳液ph為6.0。
實例2
按質量比為1：80將納米水滑石與質量分數為3%聚乙烯醇溶液混合，于溫度為75℃，轉速為400r/min條件下，恒溫攪拌反應25min后，再加入納米水滑石質量0.8倍的十二烷基苯磺酸鈉，并將攪拌轉速提升至1000r/min，高速攪拌反應3h，再經抽濾、洗滌和干燥，得預處理納米水滑石，按重量份數計，在反應釜中依次加入60份環氧樹脂e-44，20份丙酮，15份納米水滑石，于溫度為60℃，轉速為300r/min條件下，恒溫攪拌反應4h，待自然冷卻至室溫，出料，得改性納米水滑石，再將水性聚氨酯乳液與環氧樹脂e-44按質量比為15：1加入反應釜中，于溫度為75℃，轉速為600r/min條件下，恒溫攪拌反應45min，再加入水性聚氨酯乳液質量0.8%的1-正丁基咪唑，繼續恒溫攪拌反應2h，待自然冷卻至室溫，滴加三乙胺調節ph至中性，隨后于轉速為1200r/min條件下，高速攪拌分散20min，得改性水性聚氨酯乳液，再按重量份數計，依次取8份改性納米水滑石，80份改性水性聚氨酯乳液，30份無水乙醇，20份水，1份聚乙二醇2000，1份大豆卵磷脂，1份羧甲基纖維素，將改性納米水滑石、無水乙醇、水、分散劑、潤濕劑和增稠劑恒溫攪拌混合30min，再加入改性水性聚氨酯乳液，高速恒溫攪拌1h，再于離心機中進行剪切，出料，即得織物用阻燃涂層膠。所述的水性聚氨酯乳液為陰離子型水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯乳液固含量為40%，所述水性聚氨酯乳液ph為6.0。
對比例：上海市某化工有限公司生產的阻燃涂層膠。
使用方法：分別將本發明實例1～3制得的織物用阻燃涂層膠和對比例的阻燃涂層膠均勻涂布在滌綸織物上，控制涂布量為30g/m2，待涂布完成后，將滌綸織物于溫度為110℃下預烘3min，再于溫度為150℃下焙烘5min，最后取出滌綸織物，靜置冷卻至室溫即可。
分別對實例1～3制得的織物用阻燃涂層膠和對比例的阻燃涂層膠進行性能檢測，并對采用實例1～3的織物用阻燃涂層膠和對比例的阻燃涂層膠整理后的滌綸織物進行性能檢測，其檢測結果如表1所示：
表1
綜上所述，本發明制得的織物用阻燃涂層膠具有阻燃性能好，防滲水、透濕效果佳，耐洗性能良好的特點，同時阻燃涂層膠儲存穩定性較好，是一種理想的織物后整理劑。